4 Общие сведения

4.1 Область применения, достоинства и недостатки червячных передач

Червячный редуктор - это механизм, служащий для понижения угловой скорости и увеличения вращающего момента и состоящий из одной или нескольких червячных передач, смонтированных в едином закрытом корпусе (картере). В диапазоне передаточных чисел u=8…80 основное применение находят одноступенчатые редукторы.

Структурные схемы одноступенчатых червячных редукторов представлены на рисунке 1. Червячная передача состоит из червяка 1 (короткого винта с трапецеидальной или близкой к ней резьбой) и червячного колеса 2 (зубчатое колесо с косыми зубьями дугообразной формы, охватывающими часть червяка, при этом возникает линейный контакт, следовательно, повышается нагрузочная способность). Червячная передача применяется для передачи вращательного движения между валами со скрещивающимися осями. Угол скрещивания осей обычно составляет 90⁰.

В машиностроении используются редукторы с различным расположением червяков: с нижним - при окружной скорости червяка V₁ до 4…5 м/с (рисунок 1а), с верхним - при V₁ > 5 м/с (рисунок 1в) и с боковым расположением червяка (рисунок 1б и г).

Достоинства червячной передачи:

1. Плавность и бесшумность работы.

2. Компактность.

3. Возможность реализации больших передаточных чисел (до 1000).

4. Возможность получения самотормозящей передачи.

5. Высокая кинематическая точность.

Недостатки:

1. Низкий КПД, вследствие скольжения витков червяка по зубьям червячного колеса (0,65 – 0,9).

2. Значительное выделение тепла и, как следствие, необходимость принятия специальных мер по интенсификации теплоотвода.

3. Применение для венцов червячных колёс дорогостоящих антифрикционных материалов.

4. Повышенный износ колёс.

5. Повышенные требования к точности сборки и необходимость регулировки

Применение:

При небольших и средних мощностях до 50 кВт, предпочтительно в приводах периодического действия (во избежание перегрева).

Параметрам червяка приписывается индекс – 1.

Параметрам колеса – 2.

4.2 Классификация червячных передач

В зависимости от формы внешней поверхности червяка передачи бывают с цилиндрическими (рисунок 2а) и глобоидными червяками (рисунок 2б). Глобоидная передача имеет повышенный КПД, более надёжна и долговечна, но из-за сложности изготовления имеет ограниченное применение.

В зависимости от направления винтовой линии резьбы червяка передачи бывают с правым или левым червяком. Наибольшее распространение имеют правые червяки.

В зависимости от числа заходов резьбы червяка передачи бывают с однозаходными, двухзаходными и четырехзаходными червяками.

В зависимости от расположения червяка относительно колеса передачи бывают с нижним, верхним и боковым червяком.

В зависимости от формы винтовой поверхности резьбы цилиндрического червяка передачи бывают с архимедовым, конволютным и эвольвентным червяками, а так же с вогнутым профилем витков червяка. Каждый из них требует различных способов нарезания.